SU1113360A1 - Устройство дл очистки сточных вод - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод, содержащее электродную камеру с растворимыми электродами, патрубки ввода и вывода и отстойник, отличающеес  тем, что, с целью снижени  расхода энергии на очистку и сокращени  расхода материалов электродов, электродна  камера выполнена из двух секций разного сечен 1 , расположенньк коаксиально одна над другой, причем ввод верхней секции соединен С выводом -нижней, сечение верхней секции в 20-25 раз больше сечени  нижней, длина электродов в верхней секции в 2-3 раза больше длины электродов в нижней секции, выводы обеих секций имеют приспособление дл  ускорени  потока обрабатываемых вод, между верхней и.нижней секци ми размещен перфорированный рассекатель, а патрубок ввода расположен в нижней секции. г 2.Устройство по п. 1, о т л и (О чающеес  тем, что вывод верхней секции выполнен в виде седла клапана , а приспособление дл  ускорени  потока выполнено в виде клапана и о установлено с возможностью перемещени  вдоль вертикальной оси. 3.Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что вывод нижней секции выполнен конусным, а при00 00 Од способление дл  ускорени  потока выполнено в виде стержней треугольного сечени , причем вершина треугольника направлена вниз.

Description

Изобретение относитс  к электрохи мической очистке сточных вод, содержащих ионы т жельк металлов (ИТМ), например ионы шестивалентного хрома, никел , цинка, кадми , и может быть использовано при очистке сточньгх вод гальванических производств металлообрабатывагощей; , машиностроительной и других отраслей промьшленности. Наиболее эффективными при очистке сточных вод  вл ютс  электрохимические способы, в частности электрокоагул цией . Известен аппарат дл  очистки сточ ных вод элегстрокоагул циеЙ5 содержащий корпусj с размещенными в нем пла тинчатыми электродами, разделенными диэлектрическими прокладками Cli. Недостатком известного решени   в л етс  большой расход энергии на обработку воды, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  аппарат, состо щий из коаксиально расположенных оди относительно другого отстойников с установленной в них кольцевой перего родкой, и ЦИРКУЛЯПЗНОННОЙ трубы, БЬШО неннсй разъемной из двух секций,.Обе секции циркул ционной трубы установлены с кольцевым зазором и св заны между собой общим коллектором, соеди ненным с патрубком дп  подачи сточно воды. Кольцевой зазор расположен таким образом, что сточна  вода поступает в аппарат на рассто нии не мене половины его диаметра над растворимь; ми электродамир которые установлены в нижней секции 1щркул ционной трубы Нижн   стенка циркул ционной трубы отделена от верхней конусообразной перегородкой с отверстием в вершине дл  прохода воды. Отверстие перекрываетс  обратным гшапаном, установлен ным свободно перемещающимс  в вертикальном направлеЕ-шн. на направл ющем стержне; клапан имеет спиральные или винтовые пазы, В полости перегородки размещен наконечник трубопровода,, соединеннь й посредством эжектора и электроклапана с патрубком дл  подачи части загр зненной жидкости. В отстойник вмонтированы патрубки дди  .отвода очищенной воды; один из которых подсоединен с помощью трубопрово да и эжектнрующего устройства с ниж ней секир ей циркул ционной трубы. Отстойник снабжен тагасе патрубками дл  отвода шлама и пены, В верхней 0. I части отстойника установлено пеноулавливающее устройство, состо щее из установленного на поворотной штанге трубопровода, на одной из консоли которого размещен эжектор и пенозаборник 123, Недостатком известного аппарата  вл етс  наличие застойной зоны в циркул ционной трубе над перегородкой в результате чего тер етс  значительна  часть (до 20%) генерированного электрохимическим путем коагул нта. Кроме того 5 конструкци  обратного клапана не обеспечивает бесперебойной его работы, так как возможно налипание- примесей на направл ющий стержень, из-за чего затрудн етс  перемещение обратного клапана. Ввод сточной воды под клапаном приводит к тому, что в области над электродами часть примесей взаимодействуют с коагул нтом и уже в этой области образуют крупные агрегаты, осаждающиес  на дно аппарата или прилипающие к поверхности электродов, затрудн   их растворение с Кроме того, конструк ци  аппарата не позвол ет работать при 6ольпл-1х скорост х воды, что делает его малопроизводительным, все это ведет к значительному расходу электроэнергии, а таюке материалов электрода дл  того, чтобы обеспечить требуемую степень очистки обрабатываемой воды. Целью изобретени   вл етс  снзтасение расхода электроэнергии на обработку воды и сокращение расхода материала электродов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в. устройстве дл  очистки -сточных вод, содержащем электродную камеру с растворимыми электродами, патрубки ввода и вывода и отстойник, электродна  камера вьтолнена из двух секций разного сечени , размещенных коаксиально одна над другой, причем ввод верхней секции соединен с выводом нижней, сечение верхней в 20-25 раз больше сечени  нижней , а длина электродов в верхней секции в 2-3 раза больше длинь электродов в нилснейз вьшоды обеих секций имеют приспособление дл  ускорени  потока обрабатываемых вод, между верх ней и нижней секци ми размещен перфорированный рассекатель, а патрубок ввода размещен в нижней части. Кроме того, вывод верхней секции выполнен в виде седла клапана, а приспособление дл  ускорени  потока выполнено в виде клапана и установлено с возможностью перемещени  вдоль вертикальной оси. Вывод нижней секции выполнен конусным , а приспособление дл  ускорени  потока вьшолнено в виде стержней треугольного сечени , причем вершина треугольника направлена вниз. Процесс ведут в непрерывном потоке воды в двух следующих одна за дру гой стади х, что обеспечивает возмож ность проведени  процесса в режиме, при котором возможно беспреп тственное растворение, и минимально возмож ный расход электроэнергии. Выполнение камер разными по сечению и соответственно размещение в них электроД (в разной длины позвол ет измен ть скорость потока и врем  обработки в секци х электродной камеры, что приводит к уменьшению расхода энергии на обработку воды. Вьшоды обеих секций снабжены устройствами дл  ускорени  потока обрабатьшаемой воды, что способствует коагул ции коллоидных частиц, исключает осаждение примесей на поверхнос ти электродов. Размещение между электродными сек ци ми стержней пр моугольного сечени служит не только дл  обеспечени  рав номерности потока воды по своему сечению электродной камеры, но и дл  ускорени  потока воды на выходе из электродной камеры, что предотвращает засорение электродов продуктами электролиза. Вывод из верхней камеры выполнен . в виде седла клапана, а приспособлерше дл  увеличени  скорости потока выполнено в виде клапана по форме седла клапана и установлено в послед нем с возможностью перемещени  вдоль вертикальной оси электродной камеры, это позвол ет увеличивать скорость потока воды на выходе из верхней электродной камеры, регулировать ско рость потока, в результате чего увеличиваетс  скорость коагул ции приме сей и исключаетс  загр знение электр На чертеже изображено устройство, общий вид. Устройство дл  очистки сточных во содержит электродную камеру 1 (верхнюю ) с электродами 2 и коаксиально под ней установленную нижнкио электро ную камеру 3 с электродами 4. Дно 5 нижней электродной камеры 3 выполнено конусным и в нем установлен ввод 6 обрабатываемой воды, который выполнен в виде конуса, основание которого направлено в сторону электродов 4, а к конусу присоединен тангенциально патрубок 7 ввода, соединенный посредством задвижки 8 с трубопроводом 9 подачи сточной воды на обработку в устройство. Между нижней электродной камерой 3 и верхней электродной камерой 1 установлен выполненный перфорированным, рассекатель 10 потока воды. Рассекатель 10 может быть выполнен в виде изогнутого выпуклостью вверх перфорированного листа. Под рассекателем 10 размещено приспособление дл  ускорени  потока, выполненное в виде закрепленных в верхней части межэлектродного пространства нижней электродной камеры 3 стержней 11 треугольного сечени , причем вершина треугольника направле- на вниз. Вывод из верхней электродной KaMe-ры 1 выполнен в виде седла 12 клапана 13 и снабжен приспособлением дл  ускорени  скорости потока. Это приспособление выполнено в виде клапана 13 по форме седла 12 и установлено в седле 12с возможностью перемещени  вдоль вертикальной оси электродной камеры 1. Выходное отверстие седла 12, . вывод электродной камеры 1 посредством сборной емкости-14 и трубопровода 15 соединен с отстойником (на чертеже не показан). Дно нижней электродной камеры 3 снабжено патруб ком 16 вывода шлама. Выполненное в виде конуса дно 5 нижней электродной камеры выполн ет функции отстойника нижней электродной камеры 3. Верхн   электродна  камера 1 в нижней части снабжена отстойником 17. который вьшолнен кольцевым и имеет патрубок 18 вывода шлама. Клапан 13 может управл тьс  вручную посредством, например, штурвала 19, или автоматически посредством привода (не показано). Вьшод из нижней электродной камеры имеет направл ющие 20 потока, которые установлены под рассекателем 10. Электроды 2 и 4 выполнены растворимыми. Устройство дл  очистки сточных вод работает cлeдyюшJ м образом.

$ 11

По трубопроводу 9 через открытую задвижку 8 патрубком 7 подлежащую очистке сточную воду подают через ввод 6 в нижнюю электродную камеру 3 Благодар  тому, что патрубок 7 встроен во ввод 6 тангенциально, поступающа  вода закручиваетс  и, выход  из выполненного в виде конуса ввода 6, равномерно заполн ет все сечение ниж ней камеры 3. Така  подача сточной воды дл  обработки в нижнюю камеру .3 способствует наиболее эффективному использованию рабочей п-пощади электродов 4, так как максимально исключаютс  создани  застойных зон обрабатьюаемой воды.

На выходе из нижней электродной камеры 3 обрабатываема  сточна  вода проходит приспособление дл  увеличени  скорости потока, т.е. обтекает установленные в верхней части межэлёктродного пространства стержни 11, тем самым скорость воды на выходе увеличиваетс .

Направл ющие 20 потока и рассекатель 10, выход щий из нижней электродной камеры 3 потока обрабатываемой воды, равномерно распредел ют по всему сечению верхней электродной камеры 1. Пройд  верхнюю электродную камеру 1, обрабатываема  вода проходит в зазор, образуемый клапаном 13 и его седлом 12, и поступает в сборную емкость 14, откуда очищенна  вода по трубопроводу 15 отводитс  в отстойник (не показано), а если удовлетвор ет нормам, то сбрасываетс  в водоем.

Процесс очистки воды ведут в непрерывном потоке в двух следующих одна непосредственно за другой стади6

 х, ведупщхс  сначала в нижней электродной камере 3, а -затем в верхней 1. В нижней электродной камере 3 происходит образование основных продуктов реакции при большой скорости потока относительно электрода и значительной плотности тока. В верхней электродной камере 1 при малых скорост х потока и малых плотност х тока

в спокойном режиме происходит доочистка воды.

Пример. Приготовленную сточную воду, содержащую 100 мг/л хрома, подают в лабораторный образец устройства по патрубку 7, при этом скорость потока и врем  пребывани  в секци х измен ют за счет изменени  соотношени  сечений секций и. длин электродов, изменени  поло7(сени  клапана относительно его седла, а также управлением задвижкой.

В таблице представлены параметры электрохимической очистки хромсодержащих сточных вод по предлагаемому

способу (начальное содержаниеС г (У1). 100 мг/л).

Как видно из таблицы наиболее приемлемыми параметрами, обеспечивающими высокое качество очистки воды от

хрома при минимуме расхода электроэнергии и материала электродов,  в .л ютс  V, 0,3-0,5 ммин;Уг 0,01 ,.м/мин; г,10-20,с; tj 600-800 с, соответствующее соотношение размеров сечений верхней секции к нижней 20-25:1, а соотношение длин электродов в ник соответственно 2-3:1.

Применение изобретени  позвол ет добитьс  снижени  энергозатрат и расхода материалов электродов при сохранении высокой степени очистки воды.

92

0,205 0,220

93

100 0,225

91 0,17

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащее электродную камеру с растворимыми электродами, патрубки ввода и вывода и отстойник, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода энергии на очистку и сокращения расхода материа лов электродов, электродная камера выполнена из двух секций разного се чения, расположенных коаксиально од на над другой, причем ввод верхней секции соединен с выводом нижней, сечение верхней секции в 20-25 раз больше сечения нижней, длина электродов в верхней секции в 2-3 раза боль ше длины электродов в нижней секции, выводы обеих секций имеют приспособление для ускорения потока обрабатываемых вод, между верхней и нижней секциями размещен перфорированный рассекатель, а патрубок ввода расположен в нижней секции.

2. Устройство по π. 1, о т л и чающееся тем, что вывод верхней секции выполнен в виде седла клапана, а приспособление для ускорения потока выполнено в виде клапана и установлено с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси.

3. Устройство по п. ^отличающееся тем, что вывод нижней секции выполнен конусным, а приспособление для ускорения потока выполнено в виде стержней треугольного сечения, причем вершина треугольника направлена вниз.

1 113360 ί